全合成汽油機油的組成與應(yīng)用探討

潘津煉+陳炳耀+楊善杰+廖輝云

摘 要 本文介紹了全合成汽油機油的形成，主要由基礎(chǔ)油和添加劑組成，以及全合成汽油機油在發(fā)動機中的應(yīng)用。綜述了全合成汽油機油的性能特點、使用環(huán)境和工作狀況。

關(guān)鍵詞 全合成；汽油機油；應(yīng)用

中圖分類號 TH117.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0218-02

隨著汽車行業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，發(fā)動機加工工藝做得越來越精密，輸出功率也越來越大，特別是渦輪增壓發(fā)動機的產(chǎn)生，已經(jīng)給傳統(tǒng)礦物油型潤滑油敲響了警鐘。傳統(tǒng)工藝調(diào)和而成的礦物油型汽油機油已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代汽車發(fā)動機的工況要求，因此需要更高品質(zhì)以及滿足發(fā)動機超負(fù)荷工況的機油應(yīng)運而生。本文就對全合成汽油機油的組成和應(yīng)用進行討論與分析。

1 全合成汽油機油的基礎(chǔ)油

1.1 基礎(chǔ)油組成

潤滑油基礎(chǔ)油可以分為五類，I類油、II類油和III類油都屬于礦物油，只有IV類油和V類油才屬于全合成型基礎(chǔ)油?；A(chǔ)油是全合成油的主要載體，決定這潤滑油的基本性質(zhì)，通常由聚a-烯烴（PAO）、雙酯、多元醇酯、磷酸酯等多種化合物組成，其中PAO占比最大。PAO是來自原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來的乙烯、丙烯，再經(jīng)聚合、催化等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)煉制成大分子組成的基礎(chǔ)油。

1.2 基礎(chǔ)油的性能

這種基礎(chǔ)油最大的優(yōu)點就是具有抗氧化能力強，天然的清凈劑，低溫流動性好、蒸發(fā)損失少、粘溫性能好，無毒性、氧化穩(wěn)定性好，能夠確保潤滑油長時間使用，其性能不容易衰退。PAO6與二類加氫油150N的典型數(shù)據(jù)對比結(jié)果如表1所示。

由此可見，PAO6各方面性能均優(yōu)于150N。

1.3 基礎(chǔ)油應(yīng)用范圍廣

PAO及酯類基礎(chǔ)油適用于汽油機油、柴油機油、齒輪油、自動排擋油、液壓油、潤滑脂、傳導(dǎo)油、導(dǎo)熱油、絕緣油、系統(tǒng)油和金屬加工液等潤滑油中。

2 全合成汽油機油的添加劑

2.1 添加劑的組成

潤滑油中的添加劑又稱功能劑，主要用于彌補和改善基礎(chǔ)油性能方面的不足，添加劑在潤滑油中的所占比例較小，最大一般不超過20%，部分工業(yè)用油中小于1%，如今所用到的添加劑主要以復(fù)合添加劑為主。

2.2 添加劑的功效

添加劑所起到的作用主要有清凈分散、極壓抗磨、防腐防銹、摩擦改進、抗氧抗泡、改善流動性等作用。在基礎(chǔ)油中新加入的添加劑可以很好的保護潤滑表面，改善潤滑油的物流性質(zhì)。

2.3 添加劑的應(yīng)用

不同的添加劑具有不同的功效，所體現(xiàn)出來的功能也不一樣。添加劑可分為單劑和復(fù)合劑，單劑根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T 0389-92《石油添加劑的分類》可為10類，分別是清凈劑和分散劑、抗氧防腐劑、極壓抗磨劑、油性劑和摩擦改進劑、抗氧和金屬減活劑、粘度指數(shù)改進劑、防銹劑、降凝劑、抗泡劑、抗乳化劑。復(fù)合劑主要是由多種單劑通過尖端調(diào)和技術(shù)而來，目前全球四大潤滑油添加劑公司（潤英聯(lián)、雅富頓、路博潤、雪佛龍）已經(jīng)占據(jù)了絕大部分的潤滑油添加劑市場。添加劑凝聚了多種單劑所具有的功效，既具有清凈分散性能，又具有極壓抗磨等多種性能，且復(fù)合劑中各種原料配伍性能優(yōu)異，穩(wěn)定性好，加劑量少，簡化了生產(chǎn)調(diào)和工藝。復(fù)合劑應(yīng)用范圍廣泛，適用于各種潤滑油的體系中，目前市場上絕大多數(shù)潤滑油生產(chǎn)廠家以復(fù)合劑為優(yōu)先材料。

3 全合成汽油機油的組成與優(yōu)勢

3.1 全合成汽油機油的組成

全合成汽油機油主要由基礎(chǔ)油和汽油機油添加劑組成，其中基礎(chǔ)油由IV類（PAO）基礎(chǔ)油和V類（酯類油）基礎(chǔ)油組成，汽油機油添加劑主要由功能型添加劑、降凝劑和增粘劑組成。

3.2 全合成汽油機油的優(yōu)勢

以SM10W40全合成汽油機油與SM10W40礦物油型汽油機油為對比例，如表2所示。

從表2所示，全合成汽油機油的優(yōu)點有以下幾點：

1）全合成汽油機油的粘度指數(shù)更高，說明全合成汽油機油的粘溫性能優(yōu)于礦物油型汽油機油，在同等條件下，全合成汽油機油隨溫度升高粘度變化較慢，在發(fā)動機潤滑系統(tǒng)中可以在高溫狀態(tài)下保持優(yōu)異的潤滑膜度，為發(fā)動機提供更好的潤滑性能。

2）全合成汽油機油的傾點更低，說明全合成汽油機油的低溫流動性優(yōu)于礦物油型汽油機油，表明全合成汽油機油的適用溫度范圍更廣。

3）全合成汽油機油的閃點更高，說明全合成汽油機油的防爆性能更好，物品儲存更安全。

4）全合成汽油機油的蒸發(fā)損失更小，說明全合成汽油機油的機油消耗更少，更有利于潤滑系統(tǒng)的保護，特別體現(xiàn)在德系車與歐系車上，由于發(fā)動機設(shè)計的原因德系車與歐系車消耗機油量較大，往往潤滑系統(tǒng)所加注的機油量都比國產(chǎn)、韓系和日系車的多。因此，可以通過更換全合成汽油機油可以得到一定的改善。

5）全合成汽油機油的表觀粘度更小，說明全合成汽油機油的低溫啟動性能更好，更有利于潤滑油在低溫狀態(tài)下滿足發(fā)動機瞬間啟動的潤滑要求。

綜上所述，全合成汽機油優(yōu)于礦物油型汽油機油。

不受環(huán)境影響控制。我國南北區(qū)域廣泛，氣候多變，從黑龍江漠河（最低氣溫約-50℃）到南方的海南三亞（最低氣溫約18℃）氣溫最大相差超過60℃，如果一輛汽車以此為路線行駛，從南方海南三亞到黑龍江漠河，則普通礦物油調(diào)和而成的汽油機油則很難滿足要求，因為其汽油機油的傾點不達(dá)標(biāo)。不加全合成基礎(chǔ)油的情況下，礦物油型汽油機油最低傾點一般為-35℃，而全合成汽油機油傾點可為-45℃。由此可見，全合成汽油機油比礦物油型汽油機油環(huán)境使用范圍更廣。

3.3 更能滿足苛刻的工作狀態(tài)

隨著發(fā)動機設(shè)計技術(shù)越來越先進，發(fā)動機所追求的不單止是大功率的輸出，而且還追求GF-5環(huán)保節(jié)能性和耐持久性。特別是渦輪增壓發(fā)動機的普遍使用，渦輪高溫的工作環(huán)境，對機油的高溫特性要求是非?？量痰模V物機油特性是很難達(dá)到這個要求，且在高溫下礦物機油很容易出現(xiàn)油泥堆積，高溫后生產(chǎn)積碳，對油封封唇彈性和渦輪增壓器散熱都會產(chǎn)生不良影響。如今城市道路擁堵，發(fā)動機經(jīng)常處于開開停停的狀況，也對潤滑油提出了更高的潤滑要求。

因此，全合成汽油機油的應(yīng)用使得上述問題迎刃而解。全合成汽油機油在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)下潤滑能力不下降，抗剪切能力性能突出，使用時間長，且性能不易衰退，高溫情況下不易產(chǎn)生油泥積碳，超凡的抗磨損性能，有效地延長了發(fā)動機的使用壽命。

全合成汽油機油主要由功能添加劑、四類和五類基礎(chǔ)油組成，應(yīng)用在汽車發(fā)動機當(dāng)中的性能優(yōu)于礦物油型汽油機油的性能，全合成汽油機油具有優(yōu)異的抗剪切性能、粘溫性能、低溫動力性能和不易產(chǎn)生油泥積碳等優(yōu)點，適用于潤滑系統(tǒng)更苛刻的工作條件。